ABSTRAK Mekanisme Toksigenitas Molekuler dan Potensi Medik

ABSTRAK
Mekanisme Toksigenitas Molekuler dan Potensi Medik Toksin Difteri
Inggreat Limmargo, Pembimbing 1: Djaja Rl!smana, dr., M.Si
Pembimbing II: Endah Tyasrini, S.Si., M.Si.
Penyakit difteri adalah suatu penyakit infeksi akut yang terjadi pada saluran
pernafasan ata~ yang disebabka:! ole~ COIynebacterilim diphtheriae strain
toksigenik. Penyakit difteri sang at menular dan dapat menimbulkan kematian
karena
hipoksia
akibat terjadinya
obstruksi
saluran
pernafasan
oleh
pseudomembran. Walaupun penyakit difteri di Indonesia sudah berkurang, namun
masih tetap harus diwaspadai karena adanya kemungkinan seseorang menjadi
karier dan merupakan sumber penularan. Dewasa ini telah diperkenalkan suatu
metode baru dalam terapi kanker dengan pemanfaatan toksin difteri.
Tujuan dari penulisan karya tulis ini untuk lebih mengetahui patogenesis dan
regulasi Corynehacterium diphtheriae serta penggunaan terapeutik toksin difteri.
Patogenesis COI}'llehacteriul11 diphtheriae dimulai dengan kolonisasi di daerah
saluran
pernafasan
atas, kemudian
dihasilkan
eksotoksin
yang akan
menginaktitkan EF-2 sehingga sintesis protein terhenti dan berakibat kematian
sel. Regulasi terhadap toksin difteri diatur oleh bakteri sendiri melalui gen dlxR
yang diaktifkan oleh sistem Fe. Untuk tujuan terapeutik, toksin difteri telah
mengalami be;-bagai modifikasi seperti substitusi ataupun mengalami rekayasa
gerl11/ine sehingga toksisitasnya hanya tertuju pada sel-sel kanker.
Kesimpulan dari penulisan karya tulis ini adalah bahwa patcgenesis penyakit
difteri terjadi karena adanya eksotoksin; toksin difteri. Sedangkan regulasinya
bergantung pada korelasi antara Fe ekstraseluler dan gen dtxR. Toksin difteri juga
berguna dalam aplikasi terapeutik seperti untuk set-set tumor ataupun set yang
terinfeksi HIY.
IV
ABSTRACT
Molecular Toxigenicity Mechanism and Medical Potention of Diphtheria Toxin
Inggreat Limmarg~), Tutor I: I~iaia Rusmana, dr., MSi
Tutor !I: Endah Tyasrini, SSi., MSi
Diphtheria is an acute i1~fection (!f upper re.\piratory th1ct caused by toxigenic
strain Corvnebacterium
diphtheriae.
Diphtheria is velY contagious.
A
characteristic pseudomembrane may cause re~pirato/Y obstmction, and can be
fatal tf not treated Though diphtheria in Indonesia has decreased, we still need to
he aware of it be calise there ;s possibili~v a person tvould become carrier and
mif.(ht act as a source (?f il~fectioll. Nowadays, diphtheria toxin has been
illtroduced as a new method in cancer therapy.
Ille plf1]Jose (?f this paper is to get more knowledge about pathogenesis and
regulation ~f Corvnebacterium
difJhtheriae and also to know beller the
application (!f diphtheria toxintheurapeutica/~r.
Pathogenesis (?f Corvnebateriun1 dilJluheriae begins with colonization (?f the
upper respiratory tract, then produces exotoxin which inactivate EF-2 to hatf
protein .\yl11hesis completely and irreversihly. This causes the death ~f the cel/.
Regulation (if diphtheria toxin c011lrolled hy dtxR gene in bacteria activated by Fe
system. Diphtheria toxin has been through modtfications for theurapeutic use,
such as substitution or germline eIlf.(illeering so that its toxici~v only aimed at
cancer cel/s.
('onc/usions ~f this paper are that palhof.(enesis (?f diphtheria caused hy
exotoxin; diphtheria toxin, the regulation depends on cO/"elation between dtxR
gene and extracel/uler Fe, and diphtheria toxin is useful for therapeutic
applications, such as tumor cel/ or H/J' i/~fected cel/s.
v
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul
Persetujuan Pembimbing
Pernyataan Mahasiswa
Abstrak
... .
..
. ... . . ... . . .. . .
..
...
......
..
... .. ...
\V
v
Abstract
Prakata.
...
Daftar
Isi.
Daftar
Tabel
.............
... ...'.'..."
...
.....................
--................................
X\
BAB I PE!\TDAHULUAN
Belakang
1.2 Identifikasi
....
........................................-............
................
......................
Masalah
.............-
............-
-
......... . .. ...........
-
. . . . . . . . . -. . . -. .. . . . . . . . . . . . -. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...............
..,
1.3 Maksud dan Tujuan..............
1.4 Manfaat Karya Tulis Ilmiah...
............................-_...........
2
...........---..............................................
BAB II TINJAUAN PUST AKA.
.,.
............-.
2.1 Sejarah...............
2.2 Corynebacterium
2.2.1
Morfologi
diphtheriae
bakteri
...
...........
='
7
Peranan
................
Fe .
2.2.3.2 Peranan ~-faga.
Difteri .......
2.3.1 Struktur
2.3.2 Kolor,isasi
3
4
..
2.2.3 Toksigenitas.
2.2.3.1
....
-,
4
.................
2.2.2 Kultur pad a medium..
2.3 Patogenesis
VIII
x
...'. .......................-........-.--
Daftar Gambar
1. 1 Latar
V\
............
............
Antigen.
S
.....................
......................................
8
...............................
9
......
2.3.3 To1-\.sindifteri ..
.............
.............................................................
2.3.3.1 Produksi dan Pemutusan Rantai Toksin Difteri
VHI
7
'-}
10
10
2.3.3.2 Pengikatan dan Translokasi
12
2.3.3.3 Aktivitas Rantai A
14
2.3.3.4 Reseptor Sel Hospes untuk Toksin Difteri
16
2.4 Regulasi Pr0du~~i Toksin
17
2.5 Pengobatan dan Pencegahan Difteri...
19
2.5.1 Pengobatan Difteri
2.5.2 pencegahan
19
Difteri
..............
2.6 Potensi Medik Toksin Difteri
2.7 Resistensi
terhadap
.. .. . .... ... . . .. . . . . .
......................................
Toksin Difteri...........................
20
.................
21
....-.............
25
BAB III PEMBAHASAN
27
..,..,
BAB IV KESIMPuLAN
DAN SARAN
.......................
.........................-..
-'-'
..,..,
4.1 Kesimpulan......
. . . . . . . . . . . . . . . ---. . . -. . . . . . . . . . . -. . . . . . . . . -. -.
...................
-'-'
..,..,
42 Saran................
..........................................................-
DAFT AR PUST AKA ...........................................................
RIW AYA T HID UP
..............-.-....
.-..................
-'-'
34
37
IX
~
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel2.1 Bt:berapa pengguna,m konjugat yang nlengandung rantai A
toksin difteri yang terikat pada substitusi tertentu untuk
rantai B
23
x
DAFTAR
GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Morfologi Corynebacterilll:: dfphtheriae
5
Gambar 2.2
Koloni Corynebacterium diphtheriae pada agar lellurit
dan pada agar darah
Gambar 2.3
Koloni COl}'llebacterium diphtheriae strain gravis,
intermedius,
Gambar 2.4
5
mitis............
6
...................................................
Toksin difteri: modifikasi polipeptida tunggal menjadi
fragmen A dan B
11
_
Gambar 2.5
Struktur toksin Corynebacterium diphtheriae
Gambar 2.6
Pengikatan, endositosis dan translokasi toksin difteri
oleh sel eukariot....
...............
12
........-......................-..........
Gambar 2.7
Reaksi katalisis oleh rantai A toksin difteri
14
Gambar 2.8
Inhibisi sintesis protein oleh rantai A toksin difteri
15
Gambar 2.9
Struktur diphthamide
15
.
.........................-.......................-.
Gambar 2.10 Pengikatan DtxR pad a segmen DNA sebagai dimer
18
Gambar 2.11 Regulasi toksin difteri oleh dtxR dan Fe
19
Gambar 2.12 Pembuatan toksin hybrid yang mengandung rantai A
toksin difteri dan substitusi ranatai B
22
Gambar 2.13 T eknik /1l'o-genc casselle untuk melawan bnker
prost at
.......................
Gambar 2.14 Struktur kimia diphthamide..
................
Gambar 3.1
Toksigenitas Cm}nebaClailfm
Gamuar 3.2
Peranan (3-faga dalam \'irulensi COIynehacterium
diphtheriae.
diphthaiae.
.
...........
Gambar 3.3
Peranan Fe terhadap produksi toksin
Gambar 3.4
Kolonisasi COI}nebactaill/ll diphtheriae
Gambar 3.5
Skema smgkat mengenai patogenesis CJlynebacteriul11
diphtheriae
Gambar 3.6
.
................
.............
.
............................
26
27
27
28
29
30
Regula~i produksi toksin melalui gen dt.yR Jibantu
oleh Fe2+
Gambar 3.7
..............
24
........
Resistensi gen EF-2 terhadap toksin difteri
XI
30
32